НОПАЛ: ХАРАКТЕРИСТИКА, РАЗМНОЖЕНИЕ, ПИТАНИЕ, СВОЙСТВА - БИОЛОГИЯ - 2025

Нопаль (Opuntia) является род кактусов , чьи виды были использованы в течение более чем 100 лет жители Мексики, границы Соединенных Штатов Мексики и Соединенных Штатов Америки. Эти кактусы также известны как тунцы, и это растения для декоративных целей.

Опунция - самый разнообразный и широко распространенный род в Америке. В мире известно около 1600 видов. Этот род тесно связан с опылением пчелами и эволюционировал одновременно, по крайней мере, с двумя родами этих насекомых.

Нопал с фруктами. XHUANX

Впечатляющие примеры ассоциаций, образованных этими кактусами, известными как нопалеры, можно увидеть в природе. Нопалеры состоят из группировки кактусов разных родов. В этих группах может быть около 144 вариантов рода Opuntia.

Цветы и плоды нопала тесно связаны с опылением и распространением семян животными. Половое размножение и вегетативное размножение путем фрагментации являются обычным явлением и объясняют репродуктивный успех рода Opuntia.

Этот кактус был изучен на предмет его гипогликемических свойств и его потенциального использования для лечения диабета 2 типа.

Происхождение нопала

Мексика - самый важный центр разнообразия, где обитает 669 видов и 244 подвида опунции. Фактически, Нопал является частью фигур, которые появляются на его флаге.

Источник: pixabay.com

В частности, род Opuntia является родным для центральной Мексики, а оттуда он распространился в Северную Америку, Центральную Америку и Карибский бассейн и, возможно, в Южную Америку в доколумбовые времена. Оттуда туристы доставили Нопал из Мексики или близлежащих стран в Европу и остальной мир.

характеристики

имущество

Корням кактусов вообще уделяется мало внимания. Они развиваются, когда ареолы соприкасаются с землей. Эти типы корней отличаются от других растений, потому что они развивают ксероморфные характеристики, которые позволяют растению выживать в условиях засухи. Эти корни могут способствовать засухоустойчивости по-разному:

1. Ограничение поверхности корня и уменьшение ее водопроницаемости, при этом тонкие корни покрывают слоем, более или менее непроницаемым для воды, или также имеют слой заживления, чтобы избежать потери воды в сухой почве.
2. Быстрое поглощение небольшого количества воды, поступающей из легких дождей, за счет образования «дождевых корней», которые развиваются через несколько часов после получения капель воды и исчезают при высыхании почвы.
3. Уменьшение транспирации стеблей из-за высокого водного потенциала корней.

Cladodio (ствол)

Кладоды - это модифицированные стебли с листовой функцией. У этих стеблей есть маленькие побеги, известные как ареолы с волосками и шипами. Кладоды - это сочные стебли с зеленой корой и фотосинтетической функцией. Они продолговатые, лопатко-продолговатые, длиной от 30 до 40 см, иногда до 80 см и шириной 18-25 см.

Ареолы, присутствующие в кладодиях, производят, помимо шипов, небольшие короткие шипы, похожие на волоски, называемые глохидами. Устьицы обильные, расположены по всей поверхности стеблей и распределены равномерно.

Источник: pixabay.com

Эпидермис кладодес выполняет несколько функций, таких как регулирование движения углекислого газа в растение, например, вывод кислорода из растения, удержание воды в организме растения и защита растения от грибков, насекомых и света. интенсивный солнечный.

Кактусовые имеют метаболизм CAM (кислотный метаболизм толстянковых) и обычно считаются засухоустойчивыми, поскольку они накапливают большое количество воды в своих стеблях.

Шипы

Следовательно, наличие шипов - особенная характеристика кактусов. Шипы растут из ареол, и можно выделить два типа шипов (шипы и волоски, последние более известны как глохидеи).

Колючки - это модифицированные листья, чтобы избежать потери воды и служить защитой от хищников. Они имеют большое значение как морфологический признак с таксономическим потенциалом.

Цветы и бутоны

В отличие от других кактусов, у нопала новые кладоды (nopalitos) и цветочные почки вырастают из ареолярных меристем. Они уже могут произвести цветок или кактус. Однажды созданная меристема больше не выполняет этот процесс.

Также было изучено, что фитогормон гибберелловая кислота способствует развитию цветочных бутонов, а индоламасляная кислота стимулирует вегетативный рост бутонов. Таким образом, высокое цветочное производство снижает производство нопалито, и наоборот. Производство цветов и нопалитос может варьироваться от года к году на протяжении всей жизни нопала.

Источник: pixabay.com

В субтропических регионах бутоны опунции закладываются при среднемесячной температуре выше 16 ° C. Это март-апрель в Северном полушарии и сентябрь-октябрь в Южном полушарии. Период цветения колеблется от 3 до 5 недель у некоторых видов, таких как O. ficus-indica, и до 25 недель у O. joconostle.

Цветочная морфология

Цветочная ось от основания вверх показывает цветоножку, соединяющую цветок с кладодой, а также околоплодник, окружающий нижнюю часть завязи, и цветоложе, содержащее околоцветник, андроэций и гинецей. У некоторых видов 24 листочка околоцветника (O. polyacantha), у других - 19 (O. phaeacantha).

Цветки опунции обычно желтые, но встречаются также оранжевые, розовые, пурпурные, красные, белые или крапчатые. Наиболее распространены цветы-гермафродиты. Кроме того, они обладают многочисленными тычинками, например, 265 у O. polyacantha, 358 у O. phaeacantha, 450 у O. viridirubra и 598 у O. brunneogemmia. Эти тычинки обычно желтого или зеленого цвета с круговой или спиральной формой.

Источник: pixabay.com

Пыльцевые зерна бывают сферическими, кубическими или додекаэдрическими, диаметром 65–130 мкм, заостренными или сшитыми.

У некоторых видов в основе стиля лежат нектарники. Стиль простой, полый, обычно зеленый или желтый, хотя иногда бывает розовый, красный или оранжевый. Клеймо появляется над пыльниками и в центре цветка. Каждый семенной зачаток состоит из нуцелы, зародышевого мешка, покровов и микропиле.

Фрукты

Плоды опунции одноглазные и полиспермические. Есть три типа фруктов: мясистые (они содержат семена с мякотью вокруг и с тонкой оболочкой), сухофрукты (семена почти без мякоти и с тонкой оболочкой) и плоды ксоконостле (семена с небольшой мякотью и толстой кислой оболочкой).

У мясистых плодов, когда они созревают, кожица утолщается, клубни становятся незаметными из-за тургора ткани, и поверхность окрашивается. 90% пульпы состоит из паренхиматозных клеток, берущих начало в дорсальной части эпидермиса фуникулерного покрытия, а оставшиеся 10% - это ткань фуникулера.

Источник: pixabay.com

У O. ficus-indica незрелая зеленая кожура обладает устьичной и фотосинтетической активностью, обеспечивая рост плодов от 8 до 10%. Ареолы плодов всегда имеют глохидеи и могут иметь шипы или волоски, которые могут быть от стадии цветка.

Семена

Рост и созревание семян происходит через 30-70 дней после цветения. Семена опунции мелкие, яйцевидные или линзовидные. Среднее семя может быть 0,45 см в длину, 0,35 см в ширину и 0,16 см в толщину.

Семена опунции проявляют покой, что связано с непроницаемостью покровов и закаливанием фуникулера.

таксономия

Род Opuntia был описан Миллером в 1754 году следующим образом:

- Королевство: Plantae.

- Superphylum: Embryophyta.

- Тип Tracheophyta.

- Класс: Spermatopsida.

- Отряд: Caryophyllales.

- Семейство: Cactaceae.

- Подсемейство: Opuntioideae.

- Жанр: Опунция П. Миллера (1754).

репродукция

Половое размножение

Плодовые и вегетативные части, такие как колючие веточки, тесно связаны с распространением их семян и высоким и эффективным вегетативным распространением животными.

Вегетативное размножение оказывается более эффективным, чем половое размножение. Однако оба воспроизводства (вегетативное и половое), возможно, внесли свой вклад в экологию и эволюционный успех этого рода.

Антезис

Репродуктивная биология видов опунций с мясистыми плодами связана с цветением. В этом смысле для развития цветков требуется от 21 до 47 дней, и его можно продлить до 75 дней.

В северном полушарии цветение происходит с мая по июль, а в южном полушарии - с февраля по август. У нопалей цветение обычно длится от 6 до 12 часов, а если оно начинается поздно, то завершается на следующий день.

В отношении размножения Нопала был описан синдром пчелиного цветка. Отсюда известно, что цветочная структура облегчила опыление этими насекомыми, таким образом, являясь положением стиля, который выступает из тычинок, и большим размером нектарника.

В этом смысле лепестки рыльца и само рыльце липкие, а также способствуют прилипанию других насекомых, которые служат рассеивателями пыльцы.

Источник: pixabay.com

Что касается цветов, то нет никаких свидетельств аромата опунции; однако в плодах O. ficus-indica было обнаружено более 17 летучих соединений, связанных с его ароматом.

Опылители

Посетители цветов опунции разнообразны, наиболее многочисленной группой являются перепончатокрылые (84 вида и 19 идентифицированных только до рода), затем следуют жесткокрылые (11 видов, 11 родов), два вида чешуекрылых и до 10 видов птиц. .

Эти цифры могут увеличиваться в соответствии с базами данных проведенных исследований, в дополнение к тому факту, что опылители Opuntia определены только для части видов этого рода (примерно 19).

Со своей стороны, виды пчел, которые посещают опунцию, меняются в период цветения. Например, в высокогорьях Сан-Луис-де-Потоси и Сакатекас они включают непрерывные и многочисленные виды, непрерывные и редкие виды, редкие виды, присутствующие в течение короткого времени в конце сезона, и случайные виды.

Характеристики этих насекомых

Таким образом, чтобы заезжающее насекомое стало опылителем опунций, необходимо, чтобы:

1. Насекомое является потребителем пыльцы и нектара, и что по крайней мере 50% пыльцы, которую оно несет, является опунциальным.
2. На нем должно падать клеймо.
3. Время, которое вы тратите на цветок, должно быть относительно коротким.
4. Он должен перелетать с цветка на цветок.
5. Примерно 1,4 см в длину.

Кроме того, у Opuntia часто встречается апомиксис. Апомиксис - это производство семян без предварительного удобрения. У этого рода растений очень распространено развитие придаточных зародышей из нуцеллярной ткани.

Вегетативное размножение

Этот тип размножения часто встречается у опунций. На самом деле некоторые виды размножаются в основном таким образом (O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil и O. trichophora).

Источник: pixabay.com

Некоторые исследования оценили важность воспроизводства и размножения в росте населения. Высокая частота вегетативного размножения может сохранить определенные генетические характеристики.

питание

Опунтиоидные кактусы являются культивируемыми видами в засушливых зонах, в частности, из-за их высокой эффективности преобразования воды в биомассу. По этой причине они признаны идеальной культурой для засушливых режимов.

Успешно выращенные культуры, такие как O. ficus-indica, играют фундаментальную роль в экономике. Опунция широко продается во всем мире. Вот почему выращивание нопала так же важно, как выращивание агавы для текилы в сельскохозяйственной экономике Мексики.

Кактус опунция достигает высокой урожайности, но только при правильном удобрении. Среднее количество удобрений составляет 0,9% азота, 0,16% фосфора, 2,58% калия и 2,35% кальция при годовой урожайности 20 тонн с гектара в год с учетом других макроэлементов и микроэлементов.

Опунция используется как кормовой корм, а также как добавка в корм животным.

Лечебные свойства

Нопал обладает лечебными свойствами, полученными из его плодов и кладок. Эти кактусы являются важным источником биологически активных веществ и химических компонентов, повышающих ценность кактуса как продукта.

Кактусы обладают высокой антиоксидантной активностью, в них есть витамин С, флавоноиды и беталаины. Кроме того, несколько исследований показывают, что и плоды, и кладода содержат высокий уровень питательных веществ, минералов и витаминов.

Источник: pixabay.com

Недавние исследования показывают способность кактуса опунция подавлять канцерогенез в культурах линий клеток in vitro и in vivo.

В целом, Нопал выполняет лечебную функцию при лечении язв, борьбе с ожирением, противовоспалительном, заживляющем, противовирусном, снижении холестерина, противораком, нейропротектором и гипогликемией.

Типичный вид

Самый представительный вид опунции - O. ficus-indica. В дополнение к нему, есть еще один, который был достаточно изучен как: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea и O. lindheimeri.

Ссылки

1. Гриффит, член парламента 2004. Происхождение важной культуры кактусов, Opuntia Ficus-indica (Cactaceae): новые молекулярные доказательства. Американский журнал ботаники 91 (11): 1915-1921.
2. АО. 2017. Экология сельскохозяйственных культур, выращивание и использование кактусовой груши. 224 с.
3. Рейес-Агуэро, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Репродуктивная биология опунции: обзор. Журнал засушливых сред 64: 549-585.
4. Таксономикон (2004-2019). Таксон: Род Opuntia P. Miller (1754). Взято с сайта: taxonomicon.taxonomy.nl
5. Арува, Ч., Аму, С., Куданга, Т. 2018. Растительные соединения опунции (Cactaceae), биологическая активность и перспективы - всесторонний обзор. Food Research International 112: 328-344.